Identification of Virtual Analogs of Liquid Rocket Fuels

Authors

  • M. A. Korepanov Kalashnikov ISTU
  • S. N. Khramov Kalashnikov ISTU

DOI:

https://doi.org/10.22213/2413-1172-2018-2-49-56

Keywords:

liquid rocket fuel, virtual analogue, polynomial models, thermodynamic characteristics

Abstract

The task set by the Concept of modernization of education is to improve the quality of training of specialists for the defense complex by the availability of accessible and reliable information about the technical characteristics and the actual results achieved by the previous professional activities of developers of complex technical systems, including aircrafts (ballistic missiles) various by the design and purpose. The retrospective identification of virtual analogues of ballistic missiles is based on reliable information about the characteristics of the rocket fuels used in them. The paper describes the process of identifying the virtual counterparts of two-component high-boiling liquid rocket fuels used for single-stage ballistic missiles. Using the methods of planning theory for computational experiments the parameters of the polynomial models of thermodynamic characteristics of combustion products are obtained necessary for the identification of characteristics of ballistic missiles. The determining factors in the organization of a three-level full factorial computational experiment were the mass ratio of the components and the pressure in the combustion chamber. The pressure 0.1 MPa was chosen as the calculated pressure at the nozzle. Flow in a rocket engine nozzle is taken to be one-dimensional and the equilibrium, the rate of isentrope is calculated according to the parameters of the critical section and the nozzle exit. Losses due to heat transfer and friction in the boundary layer are not taken into account. According to the results of computational experiments for seven high-boiling propellants of single-stage ballistic missiles the coefficients of polynomial models of thermodynamic characteristics of combustion products are determined: temperature and molar mass in the combustion chamber, the rate of isentrope during expansion in a supersonic nozzle, and the specific thrust of the current regime.

Author Biographies

M. A. Korepanov, Kalashnikov ISTU

DSc in Engineering, Associate Professor

S. N. Khramov, Kalashnikov ISTU

DSc in Engineering, Professor

References

Андреева Е. Ф. Формирование информационно-образовательной среды вуза // Молодой ученый. 2017. № 15.1 (149.1). С. 1-2.

Коломейченко А. С. Системные принципы информатизации образования в высшей школе // Образование и наука в современных условиях. 2015. № 3. С. 109-111.

Andrey A. Sholomitskij, Sergey G. Dzura. The real World Virtual Models // ICAIS 2002. 2002 IEEE International Conference on Artifical Inelligence Systems. The USA: Journal “Computer Society”, 2002. Pp. 260-264.

Евтифьев М. Д. Комплексный технико-экономический анализ баллистических ракет подводных лодок (часть 1) // Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. академика М. Ф. Решетнева. 2007. № 4(17). С. 79-86.

Евтифьев М. Д. Комплексный технико-экономический анализ баллистических ракет подводных лодок (часть 2) // Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. академика М. Ф. Решетнева. 2008. № 1(18). С. 86-90.

Евтифьев М. Д. Определение технического уровня развития баллистических ракет морского базирования для дальнейшего использования на начальных этапах проектирования // Решетневские чтения. 2009. Т. 1. № 13. С. 25-27.

Храмов С. Н. Ретроспективная идентификация виртуальных аналогов баллистических ракет // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2017. Т. 20, № 3. С. 13-18.

Алемасов В. Е. Теория ракетных двигателей. М. : Оборонгиз, 1962. 476 с.

Сарнер С. Химия ракетных топлив. М. : Мир, 1969. 488 с.

Зрелов В. Н., Серегин Е. П. Жидкие ракетные топлива. М. : Химия, 1975. 320 с.

Физико-химические и эксплуатационные свойства реактивных топлив : справочник / Н. Ф. Дубовкин [и др.]. М. : Химия, 1985. 240 с.

Пономаренко В. К. Ракетные топлива. СПб. : ВИККА им. А. Ф. Можайского, 1995. 619 с.

Егорычев В. С., Кондрусев В. С. Топлива химических ракетных двигателей. Самара : Изд-во СГАУ, 2007. 72 с.

Идентификация проектных параметров баллистических ракет : учеб. пособие / В. Н. Гринберг, В. Г. Толмачев, С. Н. Храмов, Б. А. Якимович. Ижевск : Изд-во ИжГТУ, 2002. 180 с.

Там же.

Храмов С. Н., Корепанов М. А., Митюков Н. В. Моделирование процесса горения в энергетических установках с учетом динамики топливных магистралей // Современные проблемы внутренней баллистики РДТТ / отв. ред. А. В. Алиев. Ижевск : Ин-т прикл. мех. УрО РАН, 1996. С. 207-217.

Корепанов М. А., Храмов С. Н. Математическое моделирование образования и разложения загрязняющих веществ в рабочих телах энергетических устройств // Химическая физика и мезоскопия. 2000. Т. 2, № 1. С. 12-28.

Корепанов М. А. Математическое моделирование химически реагирующих течений // Химическая физика и мезоскопия. 2008. Т. 10, № 3. С. 268-279.

Корепанов М. А. Программа «Термодинамика» // Каталог инновационных разработок Ижевского государственного технического университета. 2-е изд., доп. и перераб. Ижевск : Изд-во ИжГТУ, 2001. С. 95.

Храмов С. Н. Имитационное моделирование технических систем в учебном процессе // Наука и технология : Избранные труды российской школы к 70-летию Г. П. Вяткина. М. : РАН, 2005. С. 664-675.

Published

02.07.2018

How to Cite

Korepanov М. А., & Khramov С. Н. (2018). Identification of Virtual Analogs of Liquid Rocket Fuels. Vestnik IzhGTU Imeni M.T. Kalashnikova, 21(2), 49–56. https://doi.org/10.22213/2413-1172-2018-2-49-56

Issue

Section

Articles